欢迎来到中国产业信息网设为首页|加入收藏|网站地图|繁体|产业网微薄

中国产业信息网行业频道

产业网 > 行业频道 > 电子仪表 > 仪器仪表 > 正文

2020年中国智能水表市场规模及未来发展趋势分析[图]

2020年03月23日 13:52:40字号:T|T

    1、智能水表解决供水企业面临的痛点

    长期以来,供水行业再运营管理中存在许多痛点,如漏损问题、贸易结算问题、运营人工成本等。2015年603个建制市供水企业平均产销差率20.72%。产销差主要来自于物理漏损、表观漏损以及免费和非法用水。贸易结算上存在水表故障和人工抄录数据错误等情况。人工抄表上,存在人工成本上升和人工抄录周期长等问题。因此,越来越多的供水企业开始使用智能水表。采用智能水表后,除了智能抄表外,管网监控、水泵站监控、分区管理DMA、水质检测、大数据分析等高级应用也可在供水公司行业推广。

供水企业面临痛点

数据来源:公开资料整理

智能水表业务应用

数据来源:公开资料整理

    智研咨询发布的《2020-2026年中国智能水表产业运营现状及发展战略研究报告》数据显示:目前我国存量计量表主要以普通机械式计量表为主,其次是IC卡智能表,虽然IC卡智能表一定程度上解决了抄表难的问题,但已无法满足当今时代对信息化建设和数字化运营的需求,物联网智能表集计量与数据采集功能于一体,实现了企业、设备、人的信息畅通,更好地服务于公用事业企业经营的需求,近几年,物联网智能表发展迅猛,未来,物联网智能表将逐步替代IC卡智能表及传统的机械表。

    2、智能水表处在渗透率快速提升阶段,带动行业规模增大

    智能水表行业进入加速上升期,智能水表产销量复合增速21%左右,明显快于机械水表。城镇化建设提升了水表总体需求并提高了水表智能化比例,智慧城市建设和阶梯水价政策加速推动了智能水表替换机械水表。2016年我国智能水表产销量分别为1925万台、1907万台,销售量同比增长18.83%,实现销售额约为43.1亿元,同比增长约为17.76%。回顾2010年至2016年,国内水表产量年均增长9.3%,其中普通水表年均增长7.3%,智能水表年均增长21.1%;国内水表市场需求量年均增长9.8%,其中普通水表年均增长6.9%,智能水表年均增长21.5%。

    从销量渗透率来看,渗透率已从2010年的10.7%提升至2016年的20.7%,2020目标超过40%,预计2019年我国智能水表需求量将超过3000万台,以单台200-250元的价格测算,仅智能水表市场空间达到60-70亿元,并且有望保持每年20%左右增速增长,渗透率仍将继续提升。根据中国计量协会水表工作委员会在制定“水表行业十三五发展规划纲要”时设定的目标,到2020年末智能水表的行业渗透率应达到40%以上。

我国水表市场规模分析预测情况(单位:亿元)

数据来源:公开资料整理

    3、智能水表解决行业痛点,产品升级大势所趋

    智能水表相对于人工抄表而言成本低、数据更准确、信息上报及时。智能水表可实现远程抄读和实时抄读,数据客观、准确,既可实时读取、实时监控表具的运行状况,又可加载水质、水压等监测数据,方便水务公司进行数据分析和加强用水管理,还可以提供智能收费等管理和服务,解决了机械水表人工抄读效率低、抄录数据误差大、自来水公司长期垫资运营等状况。

    以抄录数据误差为例,每年可为水务公司减少损失百亿元。目前,由于漏水、计量精度低以及管理上的漏洞,国内水务公司的产销差损失比较大,而如果在主要节点上安装智能水表,就可以很大程度上节约水资源,降低产销差。按照2018年国家统计局公布的全国水的生产和供应业营业收入2658亿元计算,假设经过智能水表改造可降低5%左右的产销差率,则可以每年为水务公司减少133亿的误差损失。此外,现阶段我国智能水表总体智能化水平不高,主要以低端的IC卡水表为主,无线远传智能水表仅占整个智能水表市场的不到20%。随着智能水表渗透率逐步提高以及水务需求的提升,无线远传水表所占比重也将逐步提高,进一步减少人工抄读带来的人工费用和抄录延时。

水的生产和供应业营业收入及增速

数据来源:公开资料整理

    政策层面,国家目前大力推行节水政策,工业用水计量、农业用水计量、企事业单位用水计量都会被纳入节水与科学用水管理范围。一方面,随着国家“两化融合”的政策推动,智慧城市项下智慧水务及智能水表技术逐渐成熟,存在自上而下的推动力;另一方面,2019年国家出台的《国家节水行动方案》加强节水控制和推进精细化用水计量工作,明确了到2020年,全国公共供水管网漏损率要控制在10%以内的主要目标,。随着管网漏损考核的日趋严格,水司的管理要求也在不断提高,同时对水表六年一更换的执行力度也不断加强。水司面临较大的考核压力,持续加大改进力度以提升管控水平。未来水表企业服务的对象虽然仍是水务公司,但服务内容将有所变化,逐渐向智慧水务领域拓展,届时提供的水务系统,附加值将会更大。

    复盘行业发展历程,推动较大的政策还包括“一户一表”政策。2013年发改委、住建部在2013年12月发布《关于加快建立完善城镇居民用水阶梯价格制度的指导意见》,要求充分发挥阶梯价格机制的调节作用,促进节约用水,提高水资源利用效率。意见中强调推进“一户一表”改造是实行阶梯水价制度的重要基础。“一户一表”政策的实施,使得中国在短时期内形成了全球最大的独立水表市场。政策实施初,全国共有家庭户4.3亿户,而当时我国城市、县城和镇的用水普及率分别为97.6%、88.1%和81.7%,另外据水利部数据农村自来水普及率为76%。如果按照自来水供应实行“一户一表”制度,国内家庭水表保有量将不低于3.3亿只,对当时的水表行业形成了较为明显的拉动作用。

推动水表行业发展的重要政策

推动水表行业发展的重要政策
政策
部门
时间
说明
《关于加快建立完善城镇居民用水阶梯价格制度的指导意见》
发改委、住建部
2013.12
加快建立完善居民阶梯水价制度,要以保障居民基本生活用水需求为前提,以改革居民用水计价方式为抓手,通过健全制度、落实责任、加大投入、完善保障等措施,充分发挥阶梯价格机制的调节作用,促进节约用水,提高水资源利用效率。实行阶梯水价后增加的收入,应用于供水企业实施户表改造、弥补供水成本上涨和保持第一级水价相对稳定等。推进"一户一表"改造是实行阶梯水价制度的重要基础。国家对户表改造资金实行支持政策,各地列入全国城镇供水设施改造与建设十二五规划的管网改造项目,可将户表改造工作纳入项目建设内容;地方也要加大力度,通过增加财政投入、发行企业债券等多渠道筹集资金,限期完成"一户一表"改造。
《水污染防治行动计划》
国务院
2015.04
禁止生产、销售不符合节水标准的产品、设备。公共建筑必须采用节水器具,限期淘汰公共建筑中不符合节水标准的水嘴、便器水箱等生活用水器具。鼓励居民家庭选用节水器具。对使用超过50年和材质落后的供水管网进行更新改造,到2017年,全国公共供水管网漏损率控制在12%以内;到2020年,控制在10%以内。
《全国农村经济发展"十三五"规划》
发改委
2016.1
实施农村饮水安全巩固提升工程,综合采取改造、配套、升级、联网等方式,进一步提高城镇供水设施覆盖行政村比率、农村集中供水率、自来水普及率、供水保证率、水质达标率,加强农村饮用水水源保护和水质检测能力建设。
《信息化和工业化融合发展规划(2016-2020)》
工信部
2016.1
加快网络、控制系统、管理软件和数据平台的纵向集成,促进研发设计、智能装备、生产制造、检验验证、经营管理、市场营销等环节的无缝衔接和综合集成,实现全流程信息共享和业务协同。推动企业间研发设计、客户关系管理、供应链管理和营销服务等系统的横向集成,推进协同制造平台建设,提升产业链上下游企业间设计、制造、商务和资源协同能力。
《"十三五"国家战略新兴产业发展规划》
国务院
2016.12
深化制造业与互联网融合发展,推动"中国制造+互联网"取得实质性突破,发展面向制造业的信息技术服务,构筑核心工业软硬件、工业云、智能服务平台等制造新基础,大力推广智能制造、网络化协同、个性化定制、服务化延伸等新业态、新模式。拓展生活及公共服务领域的"互联网+"应用。拓展新型智慧城市应用,推动基于互联网的公共服务模式创新。
我国水表行业"十三五"发展规划纲要
中国计量协会水表工作委员会
2016.02
加强高性能超声水表、电磁水表、射流水表等产品的设计、工艺、装备、测量技术与可靠性试验方法的研究和开发。加大基础研究与技术攻关力度,保证智能水表2.0产品的性能指标和长期工作稳定性与可靠性,满足用户使用的要求。开展智能水表无线通信及网络接入技术的应用和研发,应重点关注并做好以下几方面的工作:①自组无线局域网(WLAN)、无线广域网(如LoRa技术)和无线蜂窝网(如NB-IoT技术)等互联网接入技术的应用与研发:②开展数据传输过程中,低功耗、可靠性、安全性等方面的研究。开展"互联网智能水表"技术的综合应用和研究。有条件企业可以规划以智能终端(水表与相关传感器)大数据、云计算、无线数据远传、管网测控理论等技术为特征的"智能水表管网测控与信息化互联网应用"的研究,选好试点工程。提高高性能叶轮式机械水表性能。

数据来源:公开资料整理

    4、我国智能水表通信接入基本确立走NB-IoT技术路线

    智能水表是实现智慧水务、智慧城市的硬件基础。2018年排名前五的物联网应用领域分别是智慧城市(23%)、工业互联网(17%)、智能楼宇(12%)、车联网(11%)以及智慧能源(10%)。智慧城市的范畴通常包括智慧交通、智慧水务、智慧燃气、智慧环卫、智慧停车、智能楼宇、智慧照明等。2018年中国智慧城市相关投资将达到208亿美元,并在2016-2021年保持19.3%的复合增长。到2021年,中国智慧城市市场规模有望达到346亿美元。

2018Top物联网项目排名

数据来源:公开资料整理

    物联网接入技术包括LPWAN(NB-IoT、eMTC、LoRa、Sigfox等)、蓝牙、Zigbee、Wifi、2G/3G/4G/5G这几大类。不同接入技术之间在通信速度和覆盖范围方面有显著差异。在近距离的物联网通信中,主要应用蓝牙、Wifi、NFC、Zigbee、ETC等近场通信技术;在广域网领域,高速率的业务采用3G/4G/5G(eMBB)等,低速率的业务通过LPWA技术来降低成本和延长续航时间。

不同无线物联网接入技术对比

数据来源:公开资料整理

    可以说,LPWAN是一种适合物联网中远距离通信和低功耗需求的通信技术。LPWAN技术可分为两类:一是授权频段的广域网技术,以3GPP定义的NB-IoT、eMTC等为代表;另一类是非授权频段的广域网技术,包括LoRa、Sigfox、PRMA等技术。不同的LPWAN技术在其部署方式,产业链成熟程度,主导商等方面各有不同。

    1)NB-IoT(NarrowBandInternetofThings,窄带物联网)具备低功耗、广覆盖、大连接等LPWAN的全部特征,最重要的是拥有授权频段,在稳定性上独领风骚。

    2)LoRa具备功耗低、传输距离广、信号穿透性强、灵敏度高等特点,总体来说与NB-IoT差异不明显。

    3)Sigfox采用超窄带通信,每个数据流只容纳12个bit;并因此获得更广的覆盖范围和更低功耗,适合对成本要求较高的低数据量应用。

    4)eMTC的上下行速率可以达到1Mbit/s,对具有移动性、中速率的应用场景比较适合,时延在100ms级,具体的应用场景主要在智能手表、语音等一些应用需求上。

    相比同为LPWAN技术的LoRa,NB-loT在政策层面明显得到更大支持。2017年6月,工业和信息化部办公厅发布《关于全面推进移动物联网(NB-IoT)建设发展的通知》,通知指出“加快推进网络部署,构建NB-IoT网络基础设施。基础电信企业要加大NB-IoT网络部署力度,提供良好的网络覆盖和服务质量,全面增强NB-IoT接入支撑能力。到2017年末,实现NB-IoT网络覆盖直辖市、省会城市等主要城市,基站规模达到40万个。到2020年,NB-IoT网络实现全国普遍覆盖,面向室内、交通路网、地下管网等应用场景实现深度覆盖,基站规模达到150万个。”、“推广NB-IoT在公共服务领域的应用,推进智慧城市建设。以水、电、气表智能计量、公共停车管理、环保监测等领域为切入点,结合智慧城市建设,加快发展NB-IoT在城市公共服务和公共管理中的应用,助力公共服务能力不断提升。

LPWAN接入技术对比

LPWAN接入技术对比
-
NB-IoT
LoRa
Sigfox
信道带宽
200kHz
7.8-500kHz
100Hz
峰值速率
<200kbit/s
几百kbit/s
600bit/s
覆盖MCL
164dB(+20dB)
157dB(+13dB)
146dB
网络部署
与现有蜂窝基站复用
独立建网
独立建网
最大节点数
50k+
200-300k
百万
移动性
低速或静止
低速或静止
低速或静止
电池寿命
>10年
>10年
20年
模组成本
4-5美元
2美元
1美元
频谱安全性
授权频段GUL牌照波段,有基于成熟的核心网认证鉴权机制,安全性高
无牌照波段,用户认证鉴权由应用层完成,安全性低
适用业务类型
低速、低时延特征业务
低速、低时延、安全性要求不高的特征业务

数据来源:公开资料整理

    智能水表无线通信技术目前主要采用的也是LoRa技术与NB-IoT技术。由于LoRa技术为美国公司的私有标准技术,需要自行组网、技术升级和日常管理,长期维护成本相对较高,且在某种程度上存在有不可控的因素与风险;NB-IoT技术是国际3GPP标准,也是目前国内相关部门的主推的物联网无线接入技术,具有诸多优良特性,包括支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接等,并有专业运营商进行组网与管理,非常适合水表等表计自动抄表系统的应用。2019年又被作为超广连接候选标准列入5G标准系列,可以认为是一个“改良版”的LTE网络。

NB-IoT技术的应用优势

NB-IoT技术的应用优势
优势
说明
广/深覆盖
广覆盖能最大化物联网价值,把原来难以联网的偏远位置物品也进行连接,获取最多的信息。通过增强上行功率谱密度17dB,重传次数(2-16次)和编码增益3-4dB,达到比GPRS覆盖增强20dB+,相当于提升了100倍区域覆盖能力。
低功耗
人类的手机、电脑,每天充电尚可接受。物联网应用中有大量的物体,经常性地更换电池或充电是不切实际的,因此低功耗地完成既定任务是物联网的根本要求。NB-IoT通过eDRX(ExtendedDiscontinuousReception,不连续接收)和PSM(PowerSavingMode,省电模式)设计可达到长达十年的电池寿命。
低成本
经济性毫无疑问极其重要,只有当物体通信的收益大于成本时物体联网才有意义。NB-IoT通过简化射频硬件(采用单天线和FDD半双工模式)、简化协议和减小基带复杂度从而降低模组成本。目前模块成本小于5美元,2020年目标2-3美元。
大连接
NB-IoT通过高效频谱、小包数据和极低的终端激活比,可在一个扇区支持5万个连接,比现有无线技术提供50-100倍的接入数。

数据来源:公开资料整理

    NB-IoT技术在国内接受度高,需求呈爆发趋势。从市场接受度来看,目前采用LoRa技术的智能水表总体数量趋于平稳,但所占比例不高,主要用在无线蜂窝网络信号覆盖不好等区域。2019年采用NB-IoT技术的智能水表总体数量呈爆发式增长态势,可以预计NB-IoT技术将成为未来智能水表自动抄表技术的主流网络接入技术。

中国产业信息网微信公众号中国产业信息网微信公众号 中国产业信息网微信服务号中国产业信息网微信服务号
版权提示:中国产业信息网倡导尊重与保护知识产权,对有明确来源的内容注明出处。如发现本站文章存在版权、稿酬或其它问题,烦请联系我们,我们将及时与您沟通处理。联系方式:gaojian@chyxx.com、010-60343812。
 

精彩图片

 
 

 

 

 

 排行榜产经研究数据